高三物理計算題專題訓(xùn)練(江門一模)

1、高三物理計算題專題訓(xùn)練（二）（江門一模）1.某興趣小組的同學(xué)對一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行測試。他們讓小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，其v-t圖像如圖所示。已知小車質(zhì)量為1kg，在2s14s小車功率保持不變，在14s末關(guān)閉遙控器而讓小車自由滑行。v-t圖像中除2s10s圖像為曲線外，其余時間圖像均為直線。在整個運動過程中小車所受的阻力視為不變。g=10m/s2。求：(1)小車受到的阻力大小；(2)小車在勻速行駛階段的功率；(3)小車在變加速運動過程中的位移大小。2如圖所示，有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m = 1 kg的小物塊，從光滑平臺上的A點以v0 = 3 m/s

2、的初速度水平拋出，到達(dá)C點時，恰好沿C點的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質(zhì)量為M = 3 kg的長木板已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù) = 0.3，圓弧軌道的半徑為R = 0.5m，C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角 = 53°，不計空氣阻力，取重力加速度為g=10 m/s2.求： AC兩點的高度差； 小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力； 要使小物塊不滑出長木板，木板的最小長度（）3如圖所示，一個可視為質(zhì)點的物塊，質(zhì)量為m=2 kg，從光滑四分之一圓弧軌道頂端由靜

3、止滑下，到達(dá)底端時恰好進(jìn)入與圓弧軌道底端相切的水平傳送帶，傳送帶由一電動機驅(qū)動著勻速向左轉(zhuǎn)動，速度大小為u=3 m/s。已知圓弧軌道半徑R=08 m，皮帶輪的半徑r=02m，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為=01，兩皮帶輪之間的距離為L=6m，重力加速度g=10m/s2。求：（1）皮帶輪轉(zhuǎn)動的角速度多大？（2）物塊滑到圓弧軌道底端時對軌道的作用力；（3）物塊將從傳送帶的哪一端離開傳送帶？物塊在傳送帶上克服摩擦力所做的功為多大？4如圖，小球A和B緊靠一起靜止于光滑平臺上，mA:mB=3:5，兩小球在內(nèi)力作用下突然分離，A分離后向左運動恰好通過半徑R=05m的光滑半圓軌道的最高點, B球分離后從平臺上

4、水平拋出，恰好落在臨近平臺的一傾角為的光滑斜面頂端，并剛好沿光滑斜面下滑，已知斜面頂端與平臺的高度差h08 m，g10 m/s2，則：（1）AB兩球剛分離時A的速度大?。?） 斜面距離平臺的水平距離s；（3）B球沿斜面下滑的加速度5如圖甲所示，平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L1m，上端接有電阻R13，下端接有電阻R26，虛線OO下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場現(xiàn)將質(zhì)量m0.1kg、電阻不計的金屬桿ab，從OO上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落0.2m過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示求：(1)磁感應(yīng)強度B；(2)桿下落0.2m過程中通過電阻R2的電荷量q.

5、6一光滑金屬導(dǎo)軌如圖所示，水平平行導(dǎo)軌MN、ST相距0.5m，豎直半圓軌道NP、TQ直徑均為 D0.8m，軌道左端用阻值R0.4的電阻相連水平導(dǎo)軌的某處有一豎直向上、磁感應(yīng)強度B0.06T的勻強磁場光滑金屬桿ab質(zhì)量m0.2kg、電阻r0.1，當(dāng)它以5m/s的初速度沿水平導(dǎo)軌從左端沖入磁場后恰好能到達(dá)豎直半圓軌道的最高點P、Q設(shè)金屬桿ab與軌道接觸良好，并始終與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌電阻忽略不計取g10m/s2，求金屬桿：（1）剛進(jìn)入磁場時，通過金屬桿的電流大小和方向；（2）到達(dá)P、Q時的速度大??；（3）沖入磁場至到達(dá)P、Q點的過程中，電路中產(chǎn)生的焦耳熱7兩根足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌平行固定在傾角為的斜面

6、上，它們的間距為d磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場充滿整個空間、方向垂直于斜面向上兩根金屬桿ab、cd的質(zhì)量分別為m和2m，垂直于導(dǎo)軌水平放置在導(dǎo)軌上，如圖所示設(shè)桿和導(dǎo)軌形成的回路總電阻為R而且保持不變，重力加速度為g（1）給ab桿一個方向沿斜面向上的初速度，同時對ab桿施加一平行于導(dǎo)軌方向的恒定拉力，結(jié)果cd桿恰好保持靜止而ab桿則保持勻速運動求拉力做功的功率（2）若作用在ab桿的拉力與第（1）問相同，但兩根桿都是同時從靜止開始運動，求兩根桿達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度8如圖，C1D1E1F1和C2D2E2F2是距離為L的相同光滑導(dǎo)軌，C1D1和E1F1為兩段四分之一圓弧，半徑分別為r1=8r和r2=r。在

7、水平矩形D1E1E2D2內(nèi)有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B。導(dǎo)體棒P、Q的長度均為L，質(zhì)量均為m，電阻均為R，其余電阻不計，Q停在圖中位置，現(xiàn)將P從軌道最高點無初速釋放，則（1）求導(dǎo)體棒P進(jìn)入磁場瞬間，回路中的電流的大小和方向（順時針或逆時針）；（2）若P、Q不會在軌道上發(fā)生碰撞，棒Q到達(dá)E1E2瞬間，恰能脫離軌道飛出，求導(dǎo)體棒P離開軌道瞬間的速度；（3）若P、Q不會在軌道上發(fā)生碰撞，且兩者到達(dá)E1E2瞬間，均能脫離軌道飛出，求回路中產(chǎn)生熱量的范圍。9、如圖所示，一質(zhì)量為m、電量為+q、重力不計的帶電粒子，從A板的S點由靜止開始釋放，經(jīng)A、B加速電場加速后，穿過中間偏轉(zhuǎn)電場，再進(jìn)入右側(cè)勻強

8、磁場區(qū)域已知AB間的電壓為U，MN極板間的電壓為2U，MN兩板間的距離和板長均為L，磁場垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B、有理想邊界求：（1）帶電粒子離開B板時速度v0的大?。唬?）帶電粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度v的大小與方向；（3）要使帶電粒子最終垂直磁場右邊界射出磁場，磁場的寬度d多大？10如圖所示，水平絕緣光滑軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的圓弧形v絕緣光滑軌道BCD平滑連接，圓弧形軌道的半徑R=0.30m。軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度E=1.0×107 N/C?，F(xiàn)有一電荷量q=-4.0×10-7C，質(zhì)量m=0.30 kg的帶電體（可視為質(zhì)點），在水平軌道上的P點以

9、某一水平初速度v0向右運動，若帶電體恰好可以沿圓弧軌道運動到D點，并在離開D點后，落回到水平面上的P點。，已知OD與OC的夾角=37°，求：（1）P、B兩點間的距離x； （2）帶電體經(jīng)過C點時對軌道的壓力；（3）小球的初速度v0的值。11如圖所示，在以O(shè)為圓心，半徑為R=10cm的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個水平方向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B2=0.1T，方向垂直紙面向外。M、N為豎直平行放置的相距很近的兩金屬板， S1、S2為M、N板上的兩個小孔，且S1、S2跟O點在垂直極板的同一水平直線上。金屬板M、N與一圓形金屬線圈相連，線圈的匝數(shù)n=1000匝，面積S=0.2m2，線圈內(nèi)存在著垂直

10、紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小隨時間變化的規(guī)律為B1=B0+kt（T），其中B0、k為常數(shù)。另有一水平放置的足夠長的熒光屏D，O點跟熒光屏D之間的距離為H=2R。比荷為2×105 C/kg的正離子流由S1進(jìn)入金屬板M、N之間后，通過S2向磁場中心射去，通過磁場后落到熒光屏D上。離子的初速度、重力、空氣阻力及離子之間的作用力均可忽略不計。問：（1）k值為多少可使正離子垂直打在熒光屏上（2）若k=0.45T/s，求正離子到達(dá)熒光屏的位置。12在如圖所示xoy坐標(biāo)系第一象限的三角形區(qū)域（坐標(biāo)如圖中所標(biāo)注和）內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強磁場，在x 軸下方有沿y方向的勻強電場，電場強度為E。將

11、一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（重力不計）從P（0，a）點由靜止釋放。由于x軸上存在一種特殊物質(zhì)，使粒子每經(jīng)過一次x軸后（無論向上和向下）速度大小均變?yōu)榇┻^前的倍。（1）欲使粒子能夠再次經(jīng)過x軸，磁場的磁感應(yīng)強度B0最小是多少？（2）在磁感應(yīng)強度等于第（1）問中B0的情況下，求粒子在磁場中的運動時間。13如圖所示，一半徑r = 0.2m的光滑圓弧形槽底端B與水平傳帶相接，傳送帶的運行速度為v0=4m/s，長為L=1.25m , 滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.2,DEF為固定于豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑的中空方形細(xì)管，EF段被彎成以O(shè)為圓心、半徑R = 0.25m的一小段圓弧，管的D端彎成與水

12、平傳帶C端平滑相接，O點位于地面，OF連線豎直一質(zhì)量為M=0.1kg的物塊a從圓弧頂端A點無初速滑下，滑到傳送帶上后做勻加速運動，過后滑塊被傳送帶送入管DEF，管內(nèi)頂端F點放置一質(zhì)量為m=0.1kg的物塊b已知a、b兩物塊均可視為質(zhì)點，a、b橫截面略小于管中空部分的橫截面，重力加速度g取10m/s2.求：(1)滑塊a到達(dá)底端B時的速度vB；(2) 滑塊a剛到達(dá)管頂F點時對管壁的壓力；(3) 滑塊a滑到F點時與b發(fā)生正碰并粘在一起飛出后落地，求落點到O點的距離x（不計空氣阻力）（4）已知若a的質(zhì)量Mm，a與b發(fā)生彈性碰撞，求物塊b滑過F點后在地面的首次落點到O點距離x的范圍(=2.2)14如圖所

13、示，質(zhì)量為mA=2kg的木板A靜止放在光滑水平面上，一質(zhì)量為mB=1kg的小物塊B從固定在地面上的光滑弧形軌道距木板A上表面某一高H處由靜止開始滑下，以某一初速度v0滑上A的左端，當(dāng)A向右運動的位移為L=0.5m時，B的速度為vB=4m/s，此時A的右端與固定豎直擋板相距x，已知木板A足夠長（保證B始終不從A上滑出），A與擋板碰撞無機械能損失，A、B之間動摩擦因數(shù)為=0.2，g取10m/s2（1）求B滑上A的左端時的初速度值v0及靜止滑下時距木板A上表面的高度H擋板v0BAxLH（2）當(dāng)x滿足什么條件時，A與豎直擋板只能發(fā)生一次碰撞高三物理計算題專題訓(xùn)練（二）1.（1）在14s18s小車在阻力

14、作用下做勻減速運動，由圖像可知a=1.5m/s2（2分）由牛頓第二定律可知：f=ma（2分） 解得f=1.5N（2分）（2）在10s14s小車勻速運動，牽引力F=f（2分）根據(jù)P=Fv（2分） 解得P=9W（2分）（3）小車在2s10s內(nèi)做變加速運動，根據(jù)動能定理：Pt-fs=mv-mv（4分）解得：s=39m（2分）2 小物塊在C點時的速度大小為vC = = 5 m/s，豎直分量為vCy = 4 m/s （2分） 下落高度 h = vCy2/2g = 0.8m （1分） 小物塊由C到D的過程中，由動能定理得：mgR(1cos 53°) = mvmv （2分）解得vD = m/s（2

15、分）小球在D點時由牛頓第二定律得：FNmg = m （2分）代入數(shù)據(jù)解得FN = 68N （1分）由牛頓第三定律得FN = FN = 68N，方向豎直向下（2分） 設(shè)小物塊剛滑到木板左端達(dá)到共同速度，大小為v，小物塊在木板上滑行的過程中，小物塊與長木板的加速度大小分別為a1 = g = 3 m/s2，a2 = = 1 m/s2（1分）速度分別為v = vDa1t，v = a2t （1分）對物塊和木板系統(tǒng)，由能量守恒定律得：mgL = mv(mM) v2 （2分）解得L = 3.625 m，即木板的長度至少是3.625 m（2分）3答案：（1）15rad/s（2）60N，方向豎直向下。（3）12

16、J解析：弄清楚物體的運動過程和受力情況是解題關(guān)鍵。物塊沿光滑圓弧下滑的過程，機械能守恒；物塊在傳送帶上做勻減速直線運動。（1）皮帶輪轉(zhuǎn)動的角速度，由u=，得rad/s （2分）（2）物塊滑到圓弧軌道底端的過程中，由動能定理得 （1分）解得 m/s （1分）在圓弧軌道底端，由牛頓第二定律得 （2分）解得F=60N（1分）由牛頓第三定律，物塊對軌道的作用力大小為60N，方向豎直向下。 （1分）（3）物塊滑上傳送帶后做勻減速直線運動，設(shè)加速度大小為a，由牛頓第二定律得 （1分）解得 a=1m/s2 （1分）物塊勻減速到速度為零時運動的最大距離為 m > L=6m （1分）可見，物塊將從傳送帶的

17、右端離開傳送帶。 （1分）物塊在傳送帶上克服摩擦力所做的功為J。 （2分）4解：（1）小球A恰好滑到圓軌道最高點，則在最高點有（2分）物體沿光滑半圓上滑到最高點過程機械能守恒（2分）、得：（2分）（2）AB分離時，由動量守恒定律得： 得（2分）B分離后做平拋運動，有平拋運動的規(guī)律得t=04s（2分）（2分）、得：s=12m （1分）（3）小球剛好斜面下滑，說明小球到斜面的速度與斜面平行：（1分）（1分） （1分）（1分） （1分） 5、(1)由圖象知，桿自由下落距離是0.05 m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭10 m/s2，則桿進(jìn)入磁場時的速度v1 m/s  （2分）由圖象知，桿進(jìn)入磁場時加速度

18、ag10 m/s2    （1分）由牛頓第二定律得mgF安ma  （2分）回路中的電動勢EBLv       （1分）桿中的電流I   （1分）R并    （2分）F安BIL   （1分）得B 2 T.    （1分）(2)桿在磁場中運動產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢  （2分）桿中的平均電流 （2分通過桿的電荷量Q·t

19、0;   （2分）通過R2的電荷量qQ0.05 C.  （1分）6、（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)公式： 2分 根據(jù)閉合電路歐姆定律： 2分通過金屬桿的電流大小 2分（2）恰能到達(dá)豎直軌道最高點，對金屬桿根據(jù)牛頓第二定律得 （3）根據(jù)能量守恒定律，電路中產(chǎn)生的焦耳熱 7、（1）cd桿保持靜止，則桿所受安培力 （2分） 設(shè)ab桿所受的拉力為F，則對ab桿，有 （2分） 設(shè)ab桿的速度為v0，則回路中的感應(yīng)電流 （2分） 拉力做功的功率 （1分）聯(lián)立解得拉力做功的功率 （2分）（2）開始時ab桿所受合力沿斜面向上，因此沿斜面向上運動，而cd桿所受合

20、力沿斜面向下，因此沿斜面向下運動，隨著速度的增大，安培力也逐漸增大，最后兩桿同時達(dá)到勻速運動狀態(tài)。設(shè)ab桿和cd桿最后的速度大小分別為v1、v2，因為兩桿組成的系統(tǒng)所受的外力合力為零，因此系統(tǒng)動量守恒，取沿斜面向上為正方向，則 （2分）cd桿勻速運動，則桿所受安培力 （1分）電流 聯(lián)立解得ab桿和cd桿達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時的速度分別為（方向沿斜面向上） （方向沿斜面向下） （2分）8、（1）導(dǎo)體棒P由C1C2下滑到D1D2，根據(jù)機械能守恒定律：，（2分）求導(dǎo)體棒P到達(dá)D1D2瞬間：（1分）回路中的電流（1分）方向逆時針（1分）（2）棒Q到達(dá)E1E2瞬間，恰能脫離軌道飛出，此時對Q：，（2分）設(shè)導(dǎo)體棒

21、P離開軌道瞬間的速度為，根據(jù)動量守恒定律：（2分）代入數(shù)據(jù)得，（1分）（3）由（2）若導(dǎo)體棒Q恰能在到達(dá)E1E2瞬間飛離軌道，P也必能在該處飛離軌道根據(jù)能量守恒，回路中產(chǎn)生的熱量（2分）（1分）若導(dǎo)體棒Q與P能達(dá)到共速v，則根據(jù)動量守恒：，（2分）回路中產(chǎn)生的熱量（2分）（1分）綜上所述，回路中產(chǎn)生熱量的范圍是9、（1）帶電粒子在加速電場中，由動能定理得 （3分）得帶電粒子離開B板的速度    （1分）（2）粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，有 1分） （1分）  （1分） （1分） （1分）解得   （1分）則粒子離

22、開偏轉(zhuǎn)電場時的速度大?。?分）方向與水平方向成450角      （1分）（2）粒子進(jìn)入磁場后，據(jù)牛頓第二定律得  （2分）由幾何關(guān)系得  （2分）解得         （2分）10（1）等效重力，方向：垂直O(jiān)D斜向下 （2）令等效最高點的速度為v，則 C點到等效最高點根據(jù)動能定理 在C點根據(jù)牛頓第二定律 解得：FN=6N（3）P點到等效最高點根據(jù)動能定理得 11. 解：(1) 正離子被AK之間的電場加速以速度v1進(jìn)入磁場后做1/4圓離開磁場垂直打在熒光屏上，則半徑cm （1分），由（2分）（1分）由以上兩式可得=30V（1分）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，得（2分）T/s（2分）(2) V（2分）（1分）（1分），